材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第3章課件

1、材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第四章第四章 塑性成形理論基礎(chǔ)塑性成形理論基礎(chǔ)塑塑性性成成形形體積成形：鍛造、軋制、擠壓和拉拔體積成形：鍛造、軋制、擠壓和拉拔 板料成形：沖裁、彎曲、拉深和成形板料成形：沖裁、彎曲、拉深和成形 熱成形、冷熱成形、冷(溫溫)成形成形 加工加工?溫度溫度受力受力變形變形 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)基本概念基本概念l塑性成形塑性成形?利用金屬的塑性，在外力的作用下使金屬發(fā)生塑性變利用金屬的塑性，在外力的作用下使金屬發(fā)生塑性變形，從而獲得所需要形狀和性能工件的加工方法。形，從而獲得所需要形狀和性能工件的加工方法。l塑性塑性?當(dāng)外力增加到使金屬內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力超過(guò)該金屬的屈當(dāng)外力增加到使金屬內(nèi)部產(chǎn)生

2、的應(yīng)力超過(guò)該金屬的屈服點(diǎn)，使其內(nèi)部原子排列的相對(duì)位置發(fā)生變化而相互服點(diǎn)，使其內(nèi)部原子排列的相對(duì)位置發(fā)生變化而相互聯(lián)系不被破壞的性能。聯(lián)系不被破壞的性能。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)l塑性變形的特點(diǎn)塑性變形的特點(diǎn)?不能自行恢復(fù)其原始形狀和尺寸，外力停止作用不能自行恢復(fù)其原始形狀和尺寸，外力停止作用后，塑性變形不會(huì)消失。后，塑性變形不會(huì)消失。l塑性成形的共性塑性成形的共性塑性成形的物理本質(zhì)和機(jī)理塑性成形的物理本質(zhì)和機(jī)理塑性成形過(guò)程中金屬的塑性行為、抗力行塑性成形過(guò)程中金屬的塑性行為、抗力行為和組織性能的變化規(guī)律為和組織性能的變化規(guī)律變形體內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變分布和質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)變形體內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變分布和質(zhì)點(diǎn)流動(dòng)規(guī)律規(guī)

3、律變形力和變形功的合理評(píng)估變形力和變形功的合理評(píng)估材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié)? ?金屬冷態(tài)下的塑性變形金屬冷態(tài)下的塑性變形 l多晶體多晶體由許多結(jié)晶方向不同的晶粒組成，每個(gè)晶?？煽闯捎稍S多結(jié)晶方向不同的晶粒組成，每個(gè)晶粒可看成是一個(gè)單晶是一個(gè)單晶? 體，在晶粒內(nèi)部晶格的位向是一致的，而體，在晶粒內(nèi)部晶格的位向是一致的，而各個(gè)晶粒之間存在著一定的位向差。各個(gè)晶粒之間存在著一定的位向差。多晶體晶粒之間存在著厚度相當(dāng)小的晶界，晶界的多晶體晶粒之間存在著厚度相當(dāng)小的晶界，晶界的結(jié)構(gòu)與相鄰兩晶粒之間的位相差有關(guān)，一般分為小角結(jié)構(gòu)與相鄰兩晶粒之間的位相差有關(guān)，一般分為小角度晶界和大角度晶界。度晶界和大角

4、度晶界。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)l晶界的特點(diǎn)晶界的特點(diǎn)晶界結(jié)構(gòu)不完整，存在較多的空位、位錯(cuò)晶界結(jié)構(gòu)不完整，存在較多的空位、位錯(cuò)和雜質(zhì)原子。和雜質(zhì)原子。表現(xiàn)出許多不同于晶粒內(nèi)部的性質(zhì)，如室表現(xiàn)出許多不同于晶粒內(nèi)部的性質(zhì)，如室溫時(shí)晶界的強(qiáng)度和硬度高于晶內(nèi)，高溫時(shí)溫時(shí)晶界的強(qiáng)度和硬度高于晶內(nèi)，高溫時(shí)相反；晶界中原子的擴(kuò)散速度比晶內(nèi)原子相反；晶界中原子的擴(kuò)散速度比晶內(nèi)原子快得多；晶界的熔點(diǎn)低于晶內(nèi)；晶界易于快得多；晶界的熔點(diǎn)低于晶內(nèi)；晶界易于腐蝕。腐蝕。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)一、冷塑性變形機(jī)理一、冷塑性變形機(jī)理?多晶體的塑性變形包括晶粒內(nèi)部變形多晶體的塑性變形包括晶粒內(nèi)部變形(也稱(chēng)晶內(nèi)也稱(chēng)晶內(nèi)變形變形)和晶界變形和

5、晶界變形(也稱(chēng)晶間變形也稱(chēng)晶間變形)兩種。兩種。 1晶內(nèi)變形晶內(nèi)變形?晶內(nèi)變形的主要方式和單晶體一樣為晶內(nèi)變形的主要方式和單晶體一樣為滑移和孿生滑移和孿生。其中滑移變形是主要的，而孿生變形是其中滑移變形是主要的，而孿生變形是? 次要的，一次要的，一般僅起調(diào)節(jié)作用。般僅起調(diào)節(jié)作用。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)(1)滑移滑移?晶體在力的作用下，晶體中的一晶體在力的作用下，晶體中的一? 部分沿一定的部分沿一定的晶面和晶向相對(duì)于晶體的另一部分發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。晶面和晶向相對(duì)于晶體的另一部分發(fā)生相對(duì)移動(dòng)。l滑移系滑移系?一個(gè)滑移面和其上的一個(gè)滑移方向構(gòu)成一個(gè)一個(gè)滑移面和其上的一個(gè)滑移方向構(gòu)成一個(gè)滑移系?；葡?。材料成

6、形技術(shù)基礎(chǔ)l晶體內(nèi)部存在缺陷（點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺晶體內(nèi)部存在缺陷（點(diǎn)缺陷、線缺陷和面缺陷），由于缺陷的存在，使晶體內(nèi)部各原子處于陷），由于缺陷的存在，使晶體內(nèi)部各原子處于不穩(wěn)定狀態(tài)，高位能的原子很容易地從一個(gè)相對(duì)不穩(wěn)定狀態(tài)，高位能的原子很容易地從一個(gè)相對(duì)平衡的位置移到另一位置上。平衡的位置移到另一位置上。l位錯(cuò)是晶體中的線缺陷，實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)的滑移位錯(cuò)是晶體中的線缺陷，實(shí)際晶體結(jié)構(gòu)的滑移就是通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。就是通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。? 滑移的結(jié)果使大量滑移的結(jié)果使大量原子逐步地從一個(gè)穩(wěn)定位置移到另一個(gè)穩(wěn)定位置，原子逐步地從一個(gè)穩(wěn)定位置移到另一個(gè)穩(wěn)定位置，產(chǎn)生宏觀的塑性變形。產(chǎn)生宏觀的塑性

7、變形。?材料成形技術(shù)基礎(chǔ)一般地，滑一般地，滑移總是沿著移總是沿著原子密度最原子密度最大的晶面和大的晶面和晶向發(fā)生。晶向發(fā)生。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)(2)?孿生孿生 在剪應(yīng)力作用下，晶在剪應(yīng)力作用下，晶體的一部分沿著一定的體的一部分沿著一定的晶面晶面(稱(chēng)為孿生面稱(chēng)為孿生面)和一和一定的晶向定的晶向(稱(chēng)稱(chēng)? 為孿生方向?yàn)閷\生方向)發(fā)生均勻切變。孿生變發(fā)生均勻切變。孿生變形后，晶體的變形部分形后，晶體的變形部分與未變形部分構(gòu)成了鏡與未變形部分構(gòu)成了鏡面對(duì)稱(chēng)關(guān)系。面對(duì)稱(chēng)關(guān)系。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)2晶間變形晶間變形 晶間變形的主要方式是晶粒之間相互滑動(dòng)和轉(zhuǎn)晶間變形的主要方式是晶粒之間相互滑動(dòng)和轉(zhuǎn)? 動(dòng)。動(dòng)。? 多

8、晶體受力變形時(shí)，沿晶界處可能產(chǎn)生剪切應(yīng)力，當(dāng)多晶體受力變形時(shí)，沿晶界處可能產(chǎn)生剪切應(yīng)力，當(dāng)此剪切應(yīng)力足以克服晶粒彼此間相對(duì)滑動(dòng)的阻力時(shí)，便發(fā)此剪切應(yīng)力足以克服晶粒彼此間相對(duì)滑動(dòng)的阻力時(shí)，便發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)；另外，由于各晶粒所處位向不同，其變形情生相對(duì)滑動(dòng)；另外，由于各晶粒所處位向不同，其變形情況及難易程度亦不同，這樣，在相鄰晶粒間必然引起力的況及難易程度亦不同，這樣，在相鄰晶粒間必然引起力的相互作用而可能產(chǎn)生一對(duì)力偶，造成晶粒間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)。相互作用而可能產(chǎn)生一對(duì)力偶，造成晶粒間的相互轉(zhuǎn)動(dòng)。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)?在冷態(tài)變形條件下，多晶體的塑性變形在冷態(tài)變形條件下，多晶體的塑性變形主要是主要是? 晶晶內(nèi)變

9、形，晶間變形只起次要作用，內(nèi)變形，晶間變形只起次要作用，而且需要有其它而且需要有其它? 變變形機(jī)制相協(xié)調(diào)。形機(jī)制相協(xié)調(diào)。?這是由于晶界強(qiáng)度高于晶內(nèi)，各這是由于晶界強(qiáng)度高于晶內(nèi)，各? 晶粒相互接觸形晶粒相互接觸形成犬牙交錯(cuò)狀態(tài)，造成對(duì)晶界滑移的機(jī)械阻礙作用。成犬牙交錯(cuò)狀態(tài)，造成對(duì)晶界滑移的機(jī)械阻礙作用。如果發(fā)生晶界變形，容易引如果發(fā)生晶界變形，容易引? 起晶界結(jié)構(gòu)的破壞和產(chǎn)生起晶界結(jié)構(gòu)的破壞和產(chǎn)生裂紋，因此晶間變形量只能是很小的。裂紋，因此晶間變形量只能是很小的。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)二、冷塑性變形特點(diǎn)二、冷塑性變形特點(diǎn)? 1各晶粒變形的不同時(shí)性各晶粒變形的不同時(shí)性? ?由于組成多晶體的各個(gè)晶粒位向不

10、同，塑性變由于組成多晶體的各個(gè)晶粒位向不同，塑性變形不是在所有形不是在所有? 晶粒內(nèi)同時(shí)發(fā)生，而是首先在那些晶粒內(nèi)同時(shí)發(fā)生，而是首先在那些位位向有利、滑移系上的剪應(yīng)力分向有利、滑移系上的剪應(yīng)力分? 量量已優(yōu)先達(dá)到臨界值已優(yōu)先達(dá)到臨界值的晶粒內(nèi)進(jìn)行。的晶粒內(nèi)進(jìn)行。 2 2各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性各晶粒變形的相互協(xié)調(diào)性 由于多晶體中的每一個(gè)晶粒都是處于其它晶粒由于多晶體中的每一個(gè)晶粒都是處于其它晶粒的包圍之中，它們的變形不是孤立的和任意的包圍之中，它們的變形不是孤立的和任意 的，而的，而是需要相互協(xié)調(diào)配合，否則無(wú)法保持晶粒之間的連是需要相互協(xié)調(diào)配合，否則無(wú)法保持晶粒之間的連續(xù)性。續(xù)性。 3 3晶粒與

11、晶粒之間和晶粒內(nèi)部與晶界附近區(qū)域之晶粒與晶粒之間和晶粒內(nèi)部與晶界附近區(qū)域之間變形的不均勻性。間變形的不均勻性。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)晶粒越小，金屬的屈服極限越大晶粒越小，金屬的屈服極限越大l 滑移由一個(gè)晶粒轉(zhuǎn)移到另一個(gè)晶粒，主要取決于晶滑移由一個(gè)晶粒轉(zhuǎn)移到另一個(gè)晶粒，主要取決于晶粒晶界附近位錯(cuò)塞積群所產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)能否激發(fā)相粒晶界附近位錯(cuò)塞積群所產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)能否激發(fā)相鄰晶粒中的位錯(cuò)源也開(kāi)動(dòng)起來(lái)，以進(jìn)行協(xié)調(diào)性的次鄰晶粒中的位錯(cuò)源也開(kāi)動(dòng)起來(lái)，以進(jìn)行協(xié)調(diào)性的次滑移，而位錯(cuò)塞積群所產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)弱與塞積滑移，而位錯(cuò)塞積群所產(chǎn)生的應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)弱與塞積的位錯(cuò)數(shù)量相關(guān)，數(shù)量越大，應(yīng)力場(chǎng)越大。的位錯(cuò)數(shù)量相關(guān)，數(shù)量越

12、大，應(yīng)力場(chǎng)越大。l 晶粒越大，距離越大，位錯(cuò)源開(kāi)動(dòng)的時(shí)間就越長(zhǎng)，晶粒越大，距離越大，位錯(cuò)源開(kāi)動(dòng)的時(shí)間就越長(zhǎng)，位錯(cuò)數(shù)也越大。位錯(cuò)數(shù)也越大。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)由此可見(jiàn)，粗晶粒金屬的變形由一個(gè)晶粒由此可見(jiàn)，粗晶粒金屬的變形由一個(gè)晶粒轉(zhuǎn)移到另一個(gè)晶粒會(huì)容易一些，而細(xì)晶粒轉(zhuǎn)移到另一個(gè)晶粒會(huì)容易一些，而細(xì)晶粒則需要在更大的外力作用下才能使相鄰晶則需要在更大的外力作用下才能使相鄰晶粒發(fā)生塑性變形。粒發(fā)生塑性變形。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)細(xì)晶粒的塑性比粗晶粒好細(xì)晶粒的塑性比粗晶粒好l 在一定體積內(nèi)，細(xì)晶粒金屬的晶粒數(shù)目比粗晶粒在一定體積內(nèi)，細(xì)晶粒金屬的晶粒數(shù)目比粗晶粒金屬的多，因而，塑性變形時(shí)，位向有利的晶粒金屬的多，

13、因而，塑性變形時(shí)，位向有利的晶粒數(shù)較多，變形能夠均勻分散到各個(gè)晶粒上。數(shù)較多，變形能夠均勻分散到各個(gè)晶粒上。l 又從每個(gè)晶粒的應(yīng)變分布來(lái)看，細(xì)晶粒晶界的影又從每個(gè)晶粒的應(yīng)變分布來(lái)看，細(xì)晶粒晶界的影響區(qū)域相對(duì)較大，使得晶粒心部的應(yīng)變和晶界處響區(qū)域相對(duì)較大，使得晶粒心部的應(yīng)變和晶界處的應(yīng)變差異減少，由于細(xì)晶粒金屬的變形不均勻的應(yīng)變差異減少，由于細(xì)晶粒金屬的變形不均勻性較小，由此引起的應(yīng)力集中必然也較小，內(nèi)應(yīng)性較小，由此引起的應(yīng)力集中必然也較小，內(nèi)應(yīng)力分布較均勻，因而金屬斷裂前可承受的塑性變力分布較均勻，因而金屬斷裂前可承受的塑性變形量較大。形量較大。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)三、冷塑性變形對(duì)金屬組織和性能的

14、影響三、冷塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響? 除了在除了在? 晶粒內(nèi)部出現(xiàn)滑移帶和孿生帶等組織特征外，晶粒內(nèi)部出現(xiàn)滑移帶和孿生帶等組織特征外，還具有下列的組織變化。還具有下列的組織變化。? 1晶粒形狀的變化晶粒形狀的變化?變化趨勢(shì)大體與金屬宏觀變形一致。變化趨勢(shì)大體與金屬宏觀變形一致。? 2晶粒內(nèi)產(chǎn)生亞結(jié)構(gòu)晶粒內(nèi)產(chǎn)生亞結(jié)構(gòu)?由于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和位錯(cuò)由于位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)和位錯(cuò)? 交互作用，在晶內(nèi)位錯(cuò)糾纏成群，形交互作用，在晶內(nèi)位錯(cuò)糾纏成群，形成位錯(cuò)纏結(jié)，隨著變形量的增加，最終形成胞狀亞結(jié)構(gòu)成位錯(cuò)纏結(jié)，隨著變形量的增加，最終形成胞狀亞結(jié)構(gòu)? 3晶粒位向改變晶粒位向改變(變形結(jié)構(gòu)變形結(jié)構(gòu))?多晶體塑性變形時(shí)伴隨有晶

15、粒的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)變形量很大時(shí)，多晶體塑性變形時(shí)伴隨有晶粒的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)變形量很大時(shí)，多晶體中原為任意取向的各個(gè)晶多晶體中原為任意取向的各個(gè)晶? 粒，會(huì)逐漸調(diào)整其取向而粒，會(huì)逐漸調(diào)整其取向而彼此趨于一致。彼此趨于一致。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ) 隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度增加，隨著變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度增加，而塑性、韌性降低，而塑性、韌性降低，? 這種現(xiàn)象稱(chēng)為這種現(xiàn)象稱(chēng)為加工硬化加工硬化。 加工硬化使金屬塑性下降、變形抗力提高，繼加工硬化使金屬塑性下降、變形抗力提高，繼續(xù)變形越來(lái)續(xù)變形越來(lái) 越困難，特別是對(duì)于高硬化速率金屬的越困難，特別是對(duì)于高硬化速率金屬的多道工序成形更是如此。多道工序成形

16、更是如此。 因此有時(shí)需要增加中間因此有時(shí)需要增加中間退退火火工序來(lái)消除加工硬化。工序來(lái)消除加工硬化。 ?材料成形技術(shù)基礎(chǔ)加工硬化的原因加工硬化的原因 隨著塑性變形的進(jìn)行，位錯(cuò)密度不斷增加，位錯(cuò)隨著塑性變形的進(jìn)行，位錯(cuò)密度不斷增加，位錯(cuò)反應(yīng)和相互交割加劇，結(jié)果產(chǎn)生反應(yīng)和相互交割加劇，結(jié)果產(chǎn)生固定割階、位錯(cuò)固定割階、位錯(cuò)?纏結(jié)纏結(jié)等障礙，以致形成胞狀亞結(jié)構(gòu)，使位錯(cuò)難以等障礙，以致形成胞狀亞結(jié)構(gòu)，使位錯(cuò)難以越過(guò)這些障礙而越過(guò)這些障礙而? 被限制在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，這樣，被限制在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)，這樣，要使金屬繼續(xù)變形，就需要不斷增加外力，才能要使金屬繼續(xù)變形，就需要不斷增加外力，才能克服位錯(cuò)間強(qiáng)大的交互

17、作用力?？朔诲e(cuò)間強(qiáng)大的交互作用力。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第二節(jié)第二節(jié) 金屬熱態(tài)下的塑性變形金屬熱態(tài)下的塑性變形l定義定義 在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的塑性變形，稱(chēng)為熱塑性在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的塑性變形，稱(chēng)為熱塑性變形或熱塑性加工。如熱鍛、熱軋和熱擠壓等變形或熱塑性加工。如熱鍛、熱軋和熱擠壓等l特點(diǎn)特點(diǎn)（1）、回復(fù)、再結(jié)晶與加工硬化同時(shí)發(fā)生）、回復(fù)、再結(jié)晶與加工硬化同時(shí)發(fā)生（2）、加工硬化不斷被回復(fù)和再結(jié)晶抵消）、加工硬化不斷被回復(fù)和再結(jié)晶抵消（3）、金屬處于高塑性、低變形抗力的軟化狀態(tài)）、金屬處于高塑性、低變形抗力的軟化狀態(tài)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)一、塑性變形時(shí)軟化過(guò)程一、塑性變形時(shí)軟化過(guò)程? ? 塑性變形時(shí)的

18、軟化過(guò)程比較復(fù)雜，它與變形溫塑性變形時(shí)的軟化過(guò)程比較復(fù)雜，它與變形溫度、應(yīng)變速率、變形程度以及金屬本身等因素有關(guān)。度、應(yīng)變速率、變形程度以及金屬本身等因素有關(guān)。?按其性質(zhì)可分為以下幾種：動(dòng)態(tài)回復(fù)、動(dòng)態(tài)再按其性質(zhì)可分為以下幾種：動(dòng)態(tài)回復(fù)、動(dòng)態(tài)再結(jié)晶、靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶、亞動(dòng)態(tài)結(jié)晶、靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶、亞動(dòng)態(tài)? 再結(jié)晶等。再結(jié)晶等。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)1動(dòng)態(tài)回復(fù)動(dòng)態(tài)回復(fù)?動(dòng)態(tài)回復(fù)是在熱變形過(guò)程中發(fā)生的回復(fù)，金屬動(dòng)態(tài)回復(fù)是在熱變形過(guò)程中發(fā)生的回復(fù)，金屬即使在遠(yuǎn)高于靜態(tài)再結(jié)晶溫度下塑性變形時(shí)，即使在遠(yuǎn)高于靜態(tài)再結(jié)晶溫度下塑性變形時(shí)，? 一般一般也只發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)。也只發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)。? ? 2動(dòng)態(tài)再結(jié)晶動(dòng)

19、態(tài)再結(jié)晶? ?動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱變形過(guò)程中發(fā)生的再結(jié)晶，也動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱變形過(guò)程中發(fā)生的再結(jié)晶，也是通過(guò)是通過(guò)? 形核和生長(zhǎng)來(lái)完成。形核和生長(zhǎng)來(lái)完成。3靜態(tài)回復(fù)靜態(tài)回復(fù)? ?具有向變形前低自由能狀態(tài)自發(fā)恢復(fù)的趨勢(shì)。具有向變形前低自由能狀態(tài)自發(fā)恢復(fù)的趨勢(shì)。? ? 4靜態(tài)再結(jié)晶靜態(tài)再結(jié)晶? ? 靜態(tài)再結(jié)靜態(tài)再結(jié)? 晶是一個(gè)顯微組織徹底重新改組的過(guò)程，晶是一個(gè)顯微組織徹底重新改組的過(guò)程，通過(guò)再結(jié)通過(guò)再結(jié)? 晶形核和生長(zhǎng)來(lái)完成。晶形核和生長(zhǎng)來(lái)完成。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)5亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶? ? 是指熱變形中已經(jīng)形成的、但尚未長(zhǎng)大的動(dòng)態(tài)是指熱變形中已經(jīng)形成的、但尚未長(zhǎng)大的動(dòng)態(tài)?再結(jié)晶晶核，以及長(zhǎng)大到中

20、途的再結(jié)晶晶粒被遺留再結(jié)晶晶核，以及長(zhǎng)大到中途的再結(jié)晶晶粒被遺留?下來(lái)，當(dāng)變形停止后，而溫度又足夠高時(shí)，這些晶下來(lái)，當(dāng)變形停止后，而溫度又足夠高時(shí)，這些晶核核? 和晶粒會(huì)繼續(xù)長(zhǎng)大，此轉(zhuǎn)化過(guò)程即稱(chēng)為亞動(dòng)態(tài)再和晶粒會(huì)繼續(xù)長(zhǎng)大，此轉(zhuǎn)化過(guò)程即稱(chēng)為亞動(dòng)態(tài)再結(jié)結(jié)? 晶。它不需要形核時(shí)間，沒(méi)有孕育期，所以進(jìn)行晶。它不需要形核時(shí)間，沒(méi)有孕育期，所以進(jìn)行得很得很? 迅速。迅速。? ? ?動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱塑性變形過(guò)程中動(dòng)態(tài)回復(fù)和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶是在熱塑性變形過(guò)程中? ? 發(fā)發(fā)生的；而靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶和亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶則生的；而靜態(tài)回復(fù)、靜態(tài)再結(jié)晶和亞動(dòng)態(tài)再結(jié)晶則是在熱塑性變形的間歇期間和熱變形后，利是在熱塑性

21、變形的間歇期間和熱變形后，利? 用金屬用金屬的高溫余熱進(jìn)行的。的高溫余熱進(jìn)行的。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)二、熱塑性變形機(jī)理二、熱塑性變形機(jī)理? ? 1晶內(nèi)滑移晶內(nèi)滑移? ? （最主要和最常見(jiàn)）（最主要和最常見(jiàn)）?在通常情況下，熱變形的主要機(jī)理仍然是晶內(nèi)滑移。在通常情況下，熱變形的主要機(jī)理仍然是晶內(nèi)滑移。? ?2晶界滑移晶界滑移? ? （高溫高速）（高溫高速）?熱塑性變形時(shí)，由于晶界強(qiáng)度低于晶內(nèi)，使得晶界滑熱塑性變形時(shí)，由于晶界強(qiáng)度低于晶內(nèi)，使得晶界滑動(dòng)易于進(jìn)行。但在常規(guī)動(dòng)易于進(jìn)行。但在常規(guī)? 熱變形條件下，晶界滑動(dòng)相對(duì)于晶熱變形條件下，晶界滑動(dòng)相對(duì)于晶內(nèi)滑移變形量還是小的。內(nèi)滑移變形量還是小的。3擴(kuò)散

22、蠕變（高溫變形）擴(kuò)散蠕變（高溫變形）? ? 由空位的定向移動(dòng)所引起的。變形溫度越高，晶粒越由空位的定向移動(dòng)所引起的。變形溫度越高，晶粒越細(xì)和應(yīng)變速率越低，擴(kuò)散蠕變所起的作用就越大。細(xì)和應(yīng)變速率越低，擴(kuò)散蠕變所起的作用就越大。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)三、塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響三、塑性變形對(duì)金屬組織和性能的影響? ? 1改善晶粒組織改善晶粒組織2鍛合內(nèi)部缺陷鍛合內(nèi)部缺陷?縮松、空隙和微裂紋縮松、空隙和微裂紋? ? 3破碎并改善碳化物和非金屬夾雜物在鋼中的分布破碎并改善碳化物和非金屬夾雜物在鋼中的分布? ? ?通過(guò)鍛造或軋制，這些碳化物被打碎、并均勻分布通過(guò)鍛造或軋制，這些碳化物被打碎、并均勻分布

23、? ? 4形成纖維組織形成纖維組織? ? ?材料成形技術(shù)基礎(chǔ)作業(yè)：作業(yè)：P107：4，5材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第三節(jié)第三節(jié)? ?應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)變狀態(tài)分析應(yīng)力狀態(tài)和應(yīng)變狀態(tài)分析 l應(yīng)力張量與應(yīng)變張量的差異應(yīng)力張量與應(yīng)變張量的差異l什么是主應(yīng)力和應(yīng)力不變量，在應(yīng)力分析中有什么是主應(yīng)力和應(yīng)力不變量，在應(yīng)力分析中有什么作用什么作用l什么是應(yīng)變偏張量、應(yīng)變球張量？在變形中所什么是應(yīng)變偏張量、應(yīng)變球張量？在變形中所起的作用是什么？起的作用是什么？材料成形技術(shù)基礎(chǔ)塑性變形中物理變量場(chǎng)塑性變形中物理變量場(chǎng)l 物理變量場(chǎng)物理變量場(chǎng)?位移場(chǎng)（速度場(chǎng)）、應(yīng)變場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)位移場(chǎng)（速度場(chǎng)）、應(yīng)變場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)l 物理變量場(chǎng)的作用物理

24、變量場(chǎng)的作用預(yù)測(cè)金屬坯料形狀尺寸的變化預(yù)測(cè)金屬坯料形狀尺寸的變化計(jì)算成形力、功能消耗和加工接觸面上的壓力分計(jì)算成形力、功能消耗和加工接觸面上的壓力分布布工件內(nèi)部的變形分布、工件質(zhì)量和可能出現(xiàn)的缺工件內(nèi)部的變形分布、工件質(zhì)量和可能出現(xiàn)的缺陷陷合理確定成型工藝、設(shè)計(jì)成型模具、選用成型設(shè)合理確定成型工藝、設(shè)計(jì)成型模具、選用成型設(shè)備和控制產(chǎn)品質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)備和控制產(chǎn)品質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)? ? 1外力、內(nèi)力和應(yīng)力外力、內(nèi)力和應(yīng)力? ?體積力：體積力：作用在變形體內(nèi)每一質(zhì)點(diǎn)上，如重作用在變形體內(nèi)每一質(zhì)點(diǎn)上，如重? 力、磁力、磁力和慣性力等。分析塑性成形過(guò)程時(shí)，體積力一般力和慣性力等。分析塑

25、性成形過(guò)程時(shí)，體積力一般可以不考慮?？梢圆豢紤]。表面力：表面力：作用在變形體表作用在變形體表? 面上，如工模具對(duì)變形體面上，如工模具對(duì)變形體的作用力和約束反力等。的作用力和約束反力等。? ?內(nèi)力：內(nèi)力：在外力作用下，為保持變形體的連續(xù)性，其在外力作用下，為保持變形體的連續(xù)性，其內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間必然產(chǎn)生相互作用力，稱(chēng)為內(nèi)力。內(nèi)部各質(zhì)點(diǎn)間必然產(chǎn)生相互作用力，稱(chēng)為內(nèi)力。?應(yīng)力：應(yīng)力：?jiǎn)挝幻娣e的內(nèi)力，稱(chēng)為應(yīng)力。單位面積的內(nèi)力，稱(chēng)為應(yīng)力。一、點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)分析一、點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)分析材料成形技術(shù)基礎(chǔ)? ? 2直角坐標(biāo)系中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)直角坐標(biāo)系中一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)? ? ?一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)需用一點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)需用9個(gè)應(yīng)力

26、分量來(lái)描述。點(diǎn)個(gè)應(yīng)力分量來(lái)描述。點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)的的應(yīng)力狀態(tài)的9個(gè)應(yīng)力分量中只有個(gè)應(yīng)力分量中只有6個(gè)是獨(dú)立的，即個(gè)是獨(dú)立的，即點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)是二階對(duì)稱(chēng)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)是二階對(duì)稱(chēng)? 矩陣。矩陣。 每個(gè)應(yīng)力分量的符號(hào)帶有兩個(gè)下角標(biāo)，第一個(gè)表示該應(yīng)力分每個(gè)應(yīng)力分量的符號(hào)帶有兩個(gè)下角標(biāo)，第一個(gè)表示該應(yīng)力分量作用面的外法線方向，第二個(gè)表示它的作用方向。量作用面的外法線方向，第二個(gè)表示它的作用方向。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)3主應(yīng)力和應(yīng)力不變量主應(yīng)力和應(yīng)力不變量 3 3個(gè)主應(yīng)力彼此正交。個(gè)主應(yīng)力彼此正交。 正應(yīng)正應(yīng) 力稱(chēng)為主應(yīng)力，一般用力稱(chēng)為主應(yīng)力，一般用1 1、2 2、3 3表示。而表示。而相應(yīng)的三個(gè)相互垂

27、直的方向則稱(chēng)為主方向。與主方相應(yīng)的三個(gè)相互垂直的方向則稱(chēng)為主方向。與主方 向一致向一致的坐標(biāo)軸叫做主軸。的坐標(biāo)軸叫做主軸。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)J1=15?J2=-60?J3=5405460152312393333材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)?對(duì)于一個(gè)確定的應(yīng)力狀態(tài)，三個(gè)主應(yīng)力是唯對(duì)于一個(gè)確定的應(yīng)力狀態(tài)，三個(gè)主應(yīng)力是唯一的。因此，特征方程的系數(shù)一的。因此，特征方程的系數(shù)J1、J2、J3是單值是單值的，不隨坐標(biāo)而變。的，不隨坐標(biāo)而變。?盡管應(yīng)力張量中的各個(gè)分量會(huì)隨坐標(biāo)而變化，盡管應(yīng)力張量中的各個(gè)分量會(huì)隨坐標(biāo)而變化，但是但是J1、J2、J3是不變的，分別稱(chēng)為應(yīng)力張量第是不變的，分別稱(chēng)

28、為應(yīng)力張量第一、第二和第三不變量。一、第二和第三不變量。?當(dāng)判定兩個(gè)應(yīng)力張量是否代表同一應(yīng)力狀態(tài)當(dāng)判定兩個(gè)應(yīng)力張量是否代表同一應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，可以通過(guò)它們的三個(gè)應(yīng)力張量不變量是否對(duì)時(shí)，可以通過(guò)它們的三個(gè)應(yīng)力張量不變量是否對(duì)應(yīng)相等來(lái)確定。應(yīng)相等來(lái)確定。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)4主剪應(yīng)力和最大剪應(yīng)力主剪應(yīng)力和最大剪應(yīng)力? ? 物體的塑性變形是由剪應(yīng)力產(chǎn)生的，當(dāng)物體的塑性變形是由剪應(yīng)力產(chǎn)生的，當(dāng)剪應(yīng)力達(dá)到某個(gè)臨界值剪應(yīng)力達(dá)到某個(gè)臨界值? 時(shí)，物體便由彈性時(shí)，物體便由彈性狀態(tài)進(jìn)入塑性狀態(tài)進(jìn)入塑性(屈服屈服)狀態(tài)。通過(guò)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)。通過(guò)點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)可狀態(tài)可? 求出剪應(yīng)力的極值。使剪應(yīng)力取極求出剪應(yīng)力的極值。使剪應(yīng)力

29、取極限值的平面限值的平面為主剪應(yīng)力平面為主剪應(yīng)力平面。它們?yōu)榕c某。它們?yōu)榕c某一主平面垂直，而與另兩個(gè)主平面成一主平面垂直，而與另兩個(gè)主平面成450? 交交角的平面。主剪應(yīng)力平面上的剪應(yīng)力稱(chēng)為角的平面。主剪應(yīng)力平面上的剪應(yīng)力稱(chēng)為主剪應(yīng)力。主剪應(yīng)力。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)5 5應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量應(yīng)力球張量和應(yīng)力偏張量 稱(chēng)為平均應(yīng)力，又稱(chēng)為靜水壓力稱(chēng)為平均應(yīng)力，又稱(chēng)為靜水壓力材料成形技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)力球張量應(yīng)力球張量：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)處于球應(yīng)力狀態(tài)下，過(guò)該：當(dāng)質(zhì)點(diǎn)處于球應(yīng)力狀態(tài)下，過(guò)該點(diǎn)的任意方向均為主方向，且各方向的主應(yīng)力相點(diǎn)的任意方向均為主方向，且各方向的主應(yīng)力相等，而任意切面上的剪應(yīng)力均為零。所以球形應(yīng)等，而任

30、意切面上的剪應(yīng)力均為零。所以球形應(yīng)力張量的作用與靜水應(yīng)力相同，它只能引起物體力張量的作用與靜水應(yīng)力相同，它只能引起物體的體積變化，而不能使物體發(fā)生形狀變化。的體積變化，而不能使物體發(fā)生形狀變化。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)力偏張量應(yīng)力偏張量：應(yīng)力偏張量不會(huì)引起物體的體積變：應(yīng)力偏張量不會(huì)引起物體的體積變化。再者，應(yīng)化。再者，應(yīng)? 力偏張量中的剪應(yīng)力成分與整個(gè)應(yīng)力偏張量中的剪應(yīng)力成分與整個(gè)應(yīng)力張量中的剪應(yīng)力成分完全一致，因此應(yīng)力偏張力張量中的剪應(yīng)力成分完全一致，因此應(yīng)力偏張量完全包含量完全包含? 了應(yīng)力張量作用下的形狀變化因素，了應(yīng)力張量作用下的形狀變化因素，也就是說(shuō)，物體是否發(fā)生塑性變化只與應(yīng)力偏張也就

31、是說(shuō)，物體是否發(fā)生塑性變化只與應(yīng)力偏張量有關(guān)。量有關(guān)。材料成形技術(shù)基礎(chǔ) 歸結(jié)起來(lái)，物體在應(yīng)力張量作用下所發(fā)生的變歸結(jié)起來(lái)，物體在應(yīng)力張量作用下所發(fā)生的變化，包括體積變化和形狀變化；體積變化取決于應(yīng)化，包括體積變化和形狀變化；體積變化取決于應(yīng) 力張量中的應(yīng)力球張量，而形狀變化取決于應(yīng)力偏力張量中的應(yīng)力球張量，而形狀變化取決于應(yīng)力偏張量；體積變化只能是彈性的，當(dāng)應(yīng)力偏張量滿足張量；體積變化只能是彈性的，當(dāng)應(yīng)力偏張量滿足 一定數(shù)量關(guān)系時(shí)，則物體發(fā)生塑性變形。一定數(shù)量關(guān)系時(shí)，則物體發(fā)生塑性變形。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)1 1位移與應(yīng)變位移與應(yīng)變 二、點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)分析二、點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)分析?設(shè)某質(zhì)點(diǎn)的位移矢量為設(shè)

32、某質(zhì)點(diǎn)的位移矢量為u，它在三個(gè)主軸上的投影用，它在三個(gè)主軸上的投影用u、v、w表示，稱(chēng)為位移分量。由于物體在變形后仍然保持表示，稱(chēng)為位移分量。由于物體在變形后仍然保持連續(xù)，故位移分量為坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)，即連續(xù)，故位移分量為坐標(biāo)的連續(xù)函數(shù)，即?u=u(x,y,z)、v=v(x,y,z)、w=w(x,y,z)應(yīng)變用位移的相對(duì)變化表示應(yīng)變用位移的相對(duì)變化表示正應(yīng)變（線應(yīng)變），以線元長(zhǎng)度的相對(duì)變化表示；剪應(yīng)變正應(yīng)變（線應(yīng)變），以線元長(zhǎng)度的相對(duì)變化表示；剪應(yīng)變以兩個(gè)相互垂直線元之間的角度的變化表示。以兩個(gè)相互垂直線元之間的角度的變化表示。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)?2點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)和小變形幾何方程點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)和小變形

33、幾何方程 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)zwyvxuzyxxyyxyzzyxzzxvu,xywv,yzwu,xz材料成形技術(shù)基礎(chǔ)為了使應(yīng)變分量與應(yīng)力分量在形式上取得一致，令為了使應(yīng)變分量與應(yīng)力分量在形式上取得一致，令材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)3 3應(yīng)變張量的一些主要結(jié)論應(yīng)變張量的一些主要結(jié)論 (1)(1)微體的應(yīng)變狀態(tài)存在三個(gè)相互垂直的主方向和主軸，微體的應(yīng)變狀態(tài)存在三個(gè)相互垂直的主方向和主軸，在主方向上的線元沒(méi)有角度偏轉(zhuǎn)，在主方向上的線元沒(méi)有角度偏轉(zhuǎn)， 只有正應(yīng)變，稱(chēng)為主只有正應(yīng)變，稱(chēng)為主應(yīng)變。應(yīng)變。(2)(2)? 各應(yīng)變分量之間的下列關(guān)系式恒為定值，分別稱(chēng)為各應(yīng)變分量之間的下列關(guān)系

34、式恒為定值，分別稱(chēng)為應(yīng)變張量第一、第二、第三不變量。應(yīng)變張量第一、第二、第三不變量。 (3)(3)?主剪應(yīng)變發(fā)生在通過(guò)一個(gè)應(yīng)變主軸而與其它兩個(gè)主主剪應(yīng)變發(fā)生在通過(guò)一個(gè)應(yīng)變主軸而與其它兩個(gè)主軸成軸成45450 0的一對(duì)的一對(duì) 平面內(nèi)，這種相互垂直的平面共有三平面內(nèi)，這種相互垂直的平面共有三 對(duì)，對(duì)，主剪應(yīng)變與主應(yīng)變之間的關(guān)系，可以仿照主剪應(yīng)力與主主剪應(yīng)變與主應(yīng)變之間的關(guān)系，可以仿照主剪應(yīng)力與主應(yīng)力的關(guān)系寫(xiě)出。三個(gè)主剪應(yīng)變的最應(yīng)力的關(guān)系寫(xiě)出。三個(gè)主剪應(yīng)變的最 大者，稱(chēng)為最大剪大者，稱(chēng)為最大剪應(yīng)變。應(yīng)變。 (4)(4)?應(yīng)變張量也可以分解為應(yīng)變偏張量和應(yīng)變球張量。應(yīng)變張量也可以分解為應(yīng)變偏張量和應(yīng)變

35、球張量。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)4塑性變形時(shí)的體積不變條件塑性變形時(shí)的體積不變條件?一般認(rèn)為塑性變形時(shí)體積不變，故有一般認(rèn)為塑性變形時(shí)體積不變，故有(x、y、z)=0，該式該式? 即為塑性變形時(shí)的體積不變條件，它常即為塑性變形時(shí)的體積不變條件，它常作為對(duì)塑性成形過(guò)程進(jìn)行力學(xué)分析的一個(gè)前提條件，作為對(duì)塑性成形過(guò)程進(jìn)行力學(xué)分析的一個(gè)前提條件，也可也可? 用于工藝設(shè)計(jì)中計(jì)算原毛坯的體積。用于工藝設(shè)計(jì)中計(jì)算原毛坯的體積。? ? 5變形力學(xué)簡(jiǎn)圖變形力學(xué)簡(jiǎn)圖? ? ?用主應(yīng)力表示質(zhì)點(diǎn)的受力情況的示意圖形，稱(chēng)為用主應(yīng)力表示質(zhì)點(diǎn)的受力情況的示意圖形，稱(chēng)為主應(yīng)力簡(jiǎn)圖。它共有主應(yīng)力簡(jiǎn)圖。它

36、共有9種類(lèi)型，其中單向應(yīng)種類(lèi)型，其中單向應(yīng)? 力狀態(tài)兩力狀態(tài)兩種，平面應(yīng)力狀態(tài)三種，體應(yīng)力狀態(tài)種，平面應(yīng)力狀態(tài)三種，體應(yīng)力狀態(tài)4種。種。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)主應(yīng)力圖主應(yīng)力圖主應(yīng)變圖主應(yīng)變圖材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第四節(jié)第四節(jié) 屈服準(zhǔn)則屈服準(zhǔn)則 ?質(zhì)點(diǎn)處于單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，當(dāng)該單向應(yīng)力達(dá)到質(zhì)點(diǎn)處于單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，當(dāng)該單向應(yīng)力達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，質(zhì)點(diǎn)即屈服，進(jìn)入塑性狀態(tài)。某一數(shù)值時(shí)，質(zhì)點(diǎn)即屈服，進(jìn)入塑性狀態(tài)。屈服準(zhǔn)則：屈服準(zhǔn)則：? ? 在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，只有當(dāng)各應(yīng)力分量在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下，只有當(dāng)各應(yīng)力分量滿足一定的關(guān)系時(shí)，質(zhì)點(diǎn)才能進(jìn)入塑性狀態(tài)。這種滿足一定的關(guān)系時(shí)，質(zhì)點(diǎn)才能進(jìn)入塑性狀態(tài)。這種關(guān)關(guān)? 系稱(chēng)為系稱(chēng)為屈服

37、準(zhǔn)則屈服準(zhǔn)則，也稱(chēng)塑性條件或塑性方程。屈，也稱(chēng)塑性條件或塑性方程。屈服準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式一般呈如下形式：服準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式一般呈如下形式：(ij)=C 應(yīng)力分量的函數(shù)應(yīng)力分量的函數(shù)與材料的力學(xué)性能有關(guān)的常數(shù)與材料的力學(xué)性能有關(guān)的常數(shù)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)一、屈雷斯加屈服準(zhǔn)則一、屈雷斯加屈服準(zhǔn)則 當(dāng)材料當(dāng)材料(質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn))中的最大剪應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，中的最大剪應(yīng)力達(dá)到某一臨界值時(shí)，則材料發(fā)生屈服；該臨界值取決于材料在則材料發(fā)生屈服；該臨界值取決于材料在? 變形條件下變形條件下的性質(zhì)，而與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)，因此，屈雷斯加屈服準(zhǔn)的性質(zhì)，而與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)，因此，屈雷斯加屈服準(zhǔn)則又稱(chēng)為最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則。其表達(dá)式為則

38、又稱(chēng)為最大剪應(yīng)力準(zhǔn)則。其表達(dá)式為?Cmax材料成形技術(shù)基礎(chǔ)?式中式中C可通過(guò)試驗(yàn)確定，由于可通過(guò)試驗(yàn)確定，由于C的值與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)的值與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)，故常采用簡(jiǎn)單拉伸試驗(yàn)來(lái)確定。當(dāng)拉伸試樣屈關(guān)，故常采用簡(jiǎn)單拉伸試驗(yàn)來(lái)確定。當(dāng)拉伸試樣屈服時(shí)，服時(shí)，3 3= =2 2=0=0，1 1= =s，?于是，屈雷斯加屈服準(zhǔn)于是，屈雷斯加屈服準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式為則的數(shù)學(xué)表達(dá)式為材料成形技術(shù)基礎(chǔ)二、米澤斯屈服準(zhǔn)則二、米澤斯屈服準(zhǔn)則? ? ?材料質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生屈服的條件，是其單位體積的彈性材料質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生屈服的條件，是其單位體積的彈性形狀變化能達(dá)到某一臨界值；該臨界值只取形狀變化能達(dá)到某一臨界值；該臨界值只取? 決于材料決于

39、材料在變形條件下的性質(zhì)，而與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)。故此，米在變形條件下的性質(zhì)，而與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)。故此，米澤斯屈服準(zhǔn)則又稱(chēng)為彈性形狀能準(zhǔn)澤斯屈服準(zhǔn)則又稱(chēng)為彈性形狀能準(zhǔn)? 則。其表達(dá)式為則。其表達(dá)式為12zx2yz2xy2xz2zy2yxC)(6)()()(61材料成形技術(shù)基礎(chǔ)?式中式中C1可通過(guò)試驗(yàn)確定，由于可通過(guò)試驗(yàn)確定，由于C1的值與應(yīng)力狀態(tài)的值與應(yīng)力狀態(tài)無(wú)關(guān)，故常采用簡(jiǎn)單拉伸試驗(yàn)來(lái)確定。當(dāng)拉伸試樣無(wú)關(guān)，故常采用簡(jiǎn)單拉伸試驗(yàn)來(lái)確定。當(dāng)拉伸試樣屈服時(shí)，屈服時(shí)，3 3= =2 2=0=0，1 1=1/3=1/3s2，?于是，米澤斯屈服于是，米澤斯屈服準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式為準(zhǔn)則的數(shù)學(xué)表達(dá)式為2222222xy

40、yzzxxyyzzxs()()()6()2材料成形技術(shù)基礎(chǔ) 三、屈雷斯加屈服準(zhǔn)則和米澤斯屈服準(zhǔn)則的比較三、屈雷斯加屈服準(zhǔn)則和米澤斯屈服準(zhǔn)則的比較? ?對(duì)于屈雷斯加屈服準(zhǔn)則，中間應(yīng)力對(duì)于屈雷斯加屈服準(zhǔn)則，中間應(yīng)力2在在l和和3之間任之間任意變化，但并不影響材料的屈服，但意變化，但并不影響材料的屈服，但? 在米澤斯屈服準(zhǔn)在米澤斯屈服準(zhǔn)則中，中間應(yīng)力則中，中間應(yīng)力2是有影響的。是有影響的。? 當(dāng)當(dāng)2=l或或2=3?(即軸即軸? ? ? 對(duì)稱(chēng)應(yīng)力狀態(tài)對(duì)稱(chēng)應(yīng)力狀態(tài))時(shí)，兩個(gè)屈服時(shí)，兩個(gè)屈服準(zhǔn)則一致；準(zhǔn)則一致； 當(dāng)當(dāng)2=1/2(l+3)?(平面應(yīng)平面應(yīng)? 變狀態(tài)變狀態(tài))兩個(gè)屈服準(zhǔn)則的差兩個(gè)屈服準(zhǔn)則的差別最

41、大，達(dá)別最大，達(dá)15.5； 在其余應(yīng)力狀態(tài)在其余應(yīng)力狀態(tài)? 下，兩個(gè)屈服準(zhǔn)則的差別小于下，兩個(gè)屈服準(zhǔn)則的差別小于15.5，視中間應(yīng)力，視中間應(yīng)力2的相對(duì)大小而定。的相對(duì)大小而定。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)羅代應(yīng)力參數(shù)羅代應(yīng)力參數(shù)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)作業(yè)：作業(yè)：P107，12，20材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第五節(jié)第五節(jié)? 塑性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系塑性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系 本構(gòu)關(guān)系：本構(gòu)關(guān)系：塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系，塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變之間的關(guān)系，?這種關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為本構(gòu)方這種關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式稱(chēng)為本構(gòu)方程，也稱(chēng)程，也稱(chēng)? ? 物理方程。物理方程。? ?材料成形技術(shù)基礎(chǔ)一、彈性變

42、形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系一、彈性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系? ? 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)彈性變形中包含了體積變化和形狀變化彈性變形中包含了體積變化和形狀變化 物體彈性變形時(shí)其單位體積變化率與平均應(yīng)物體彈性變形時(shí)其單位體積變化率與平均應(yīng)力成正比，應(yīng)力球張量使物體產(chǎn)力成正比，應(yīng)力球張量使物體產(chǎn)? 生彈性的體生彈性的體積改變。積改變。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)應(yīng)變偏張量與應(yīng)力偏張量成正比，表明物應(yīng)變偏張量與應(yīng)力偏張量成正比，表明物體形狀的改變只是由應(yīng)力偏張量引體形狀的改變只是由應(yīng)力偏張量引? 起。起。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)二、塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn)二、塑性變形時(shí)應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的特點(diǎn) 與彈性變形相比，塑性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系與彈性

43、變形相比，塑性變形時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系較為復(fù)雜。它具有如下特點(diǎn)：較為復(fù)雜。它具有如下特點(diǎn)：? ? ?(1)應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系是非線型的；應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系是非線型的；? ? ?(2)塑性變形時(shí)認(rèn)為體積不變，即應(yīng)變球張量為塑性變形時(shí)認(rèn)為體積不變，即應(yīng)變球張量為零，泊松比為零，泊松比為0.5；? ? ?(3)塑性變形是不可逆的，與應(yīng)變歷史有關(guān)，即塑性變形是不可逆的，與應(yīng)變歷史有關(guān)，即應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系不再保持單值關(guān)系。應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系不再保持單值關(guān)系。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ) 在一般情況下，只能在一般情況下，只能? 建立建立應(yīng)力和應(yīng)變?cè)隽繎?yīng)力和應(yīng)變?cè)隽恐g的關(guān)之間的關(guān)系。對(duì)于某瞬時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，與之相對(duì)應(yīng)的只是塑性

44、應(yīng)系。對(duì)于某瞬時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，與之相對(duì)應(yīng)的只是塑性應(yīng)變?cè)隽?。變?cè)隽俊? 要求得到要求得到塑性應(yīng)變?nèi)克苄詰?yīng)變?nèi)浚挥懈鶕?jù)加載過(guò)程各，只有根據(jù)加載過(guò)程各段的增量，依次段的增量，依次積分積分才有可能。才有可能。但是如果加載過(guò)程但是如果加載過(guò)程? 中，中，各應(yīng)力分量始終保持比例關(guān)系，且主軸的方向、順序不各應(yīng)力分量始終保持比例關(guān)系，且主軸的方向、順序不變，則塑性應(yīng)變分量也按比例增加。這變，則塑性應(yīng)變分量也按比例增加。這? 時(shí)，塑性應(yīng)變?nèi)珪r(shí)，塑性應(yīng)變?nèi)颗c應(yīng)力狀態(tài)，就有相對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。這種加載狀態(tài)量與應(yīng)力狀態(tài)，就有相對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。這種加載狀態(tài)稱(chēng)為稱(chēng)為簡(jiǎn)單加載狀態(tài)簡(jiǎn)單加載狀態(tài)。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ) 到目

45、前為止，所有描述塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的理到目前為止，所有描述塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的理論可分為兩大類(lèi)：論可分為兩大類(lèi)：? ? ?(1)增量理論：描述塑性狀態(tài)下應(yīng)力和應(yīng)變?cè)隽吭隽坷碚摚好枋鏊苄誀顟B(tài)下應(yīng)力和應(yīng)變?cè)隽?或應(yīng)變速率或應(yīng)變速率)之間的關(guān)系；之間的關(guān)系；? ? ?(2)全量理論：描述塑性狀態(tài)下應(yīng)力和應(yīng)變?nèi)咳坷碚摚好枋鏊苄誀顟B(tài)下應(yīng)力和應(yīng)變?nèi)恐g的關(guān)系。之間的關(guān)系。?材料成形技術(shù)基礎(chǔ)?一般而言，全量理論在數(shù)學(xué)上處理比較簡(jiǎn)單，一般而言，全量理論在數(shù)學(xué)上處理比較簡(jiǎn)單，便于實(shí)際便于實(shí)際? 應(yīng)用。但應(yīng)用范圍受到限制，主要適用于應(yīng)用。但應(yīng)用范圍受到限制，主要適用于簡(jiǎn)單加載狀態(tài)及小簡(jiǎn)單加載狀態(tài)及小? 塑性變形

46、塑性變形(彈、塑性變形處于同彈、塑性變形處于同一數(shù)量級(jí)一數(shù)量級(jí))的情形。的情形。? ? ?而增量理論則不受加載條件的限制。但實(shí)際應(yīng)而增量理論則不受加載條件的限制。但實(shí)際應(yīng)用時(shí)，需，用時(shí)，需，? 沿加載過(guò)程中的變形路徑進(jìn)行積分，才沿加載過(guò)程中的變形路徑進(jìn)行積分，才能求得最終的塑性應(yīng)能求得最終的塑性應(yīng)? 變?nèi)?，?jì)算比較復(fù)雜。變?nèi)?，?jì)算比較復(fù)雜。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)三、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變的概念三、等效應(yīng)力和等效應(yīng)變的概念? ? ?等效應(yīng)力和等效應(yīng)變是兩個(gè)具有特征意義的參數(shù)，等效應(yīng)力和等效應(yīng)變是兩個(gè)具有特征意義的參數(shù)，它們使復(fù)雜的三維應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)等效為它們使復(fù)雜的三維應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)

47、等效為? 單向拉伸時(shí)單向拉伸時(shí)的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)。的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)。?等效應(yīng)力和單向拉伸時(shí)應(yīng)力是等效應(yīng)力和單向拉伸時(shí)應(yīng)力是? 等效的。等效的。? ? ?等效應(yīng)變和單向拉伸時(shí)應(yīng)等效應(yīng)變和單向拉伸時(shí)應(yīng)? 變也是等效的。變也是等效的。? ?因此，由單向拉伸所建立的應(yīng)力應(yīng)變曲線，可和復(fù)因此，由單向拉伸所建立的應(yīng)力應(yīng)變曲線，可和復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下以等效應(yīng)力和等效應(yīng)變表示雜應(yīng)力狀態(tài)下以等效應(yīng)力和等效應(yīng)變表示? 的曲線聯(lián)系的曲線聯(lián)系起來(lái)，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它們可認(rèn)為是同一曲線。起來(lái)，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，它們可認(rèn)為是同一曲線。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)_2222222221223311()()()6()21()()()2xy

48、yzzxxyyzzx _2222222221223312()()()6()32()()()3xyyzzxxyyzzx_E材料成形技術(shù)基礎(chǔ)四、增量理論四、增量理論? ?(1)列維列維米澤斯方程米澤斯方程? ? ? 材料為理想剛塑性材料，即彈性應(yīng)變?cè)隽繛榱?，塑性?yīng)變材料為理想剛塑性材料，即彈性應(yīng)變?cè)隽繛榱?，塑性?yīng)變?cè)隽烤褪强倯?yīng)變?cè)隽?；增量就是總?yīng)變?cè)隽浚? ? 材料服從米澤斯屈服準(zhǔn)則，即：材料服從米澤斯屈服準(zhǔn)則，即：? ?塑性變形時(shí)體積不變，即塑性變形時(shí)體積不變，即? 在上述假設(shè)的基礎(chǔ)上，可認(rèn)為應(yīng)在上述假設(shè)的基礎(chǔ)上，可認(rèn)為應(yīng)變?cè)隽颗c應(yīng)力增量成正比變?cè)隽颗c應(yīng)力增量成正比?(2)?圣維南塑性流動(dòng)方程圣

49、維南塑性流動(dòng)方程? 如果應(yīng)變?cè)隽吭诤芏虝r(shí)間內(nèi)發(fā)生，則單位時(shí)間的應(yīng)變?cè)隽考慈绻麘?yīng)變?cè)隽吭诤芏虝r(shí)間內(nèi)發(fā)生，則單位時(shí)間的應(yīng)變?cè)隽考礊閼?yīng)變速率。在采用速度場(chǎng)解塑性成型問(wèn)題時(shí)較方便。為應(yīng)變速率。在采用速度場(chǎng)解塑性成型問(wèn)題時(shí)較方便。? ? (3)普朗特普朗特羅伊斯方程羅伊斯方程? ?該方程與列維該方程與列維米澤斯方程的區(qū)別，在于考慮了總應(yīng)變?cè)隽棵诐伤狗匠痰膮^(qū)別，在于考慮了總應(yīng)變?cè)隽恐械膹椥詰?yīng)變?cè)隽?。中的彈性?yīng)變?cè)隽?。材料成形技術(shù)基礎(chǔ) 五、全量理論五、全量理論? ?增量理論雖然比較嚴(yán)密，但對(duì)于實(shí)際的變形過(guò)程，增量理論雖然比較嚴(yán)密，但對(duì)于實(shí)際的變形過(guò)程，要由每一瞬時(shí)的應(yīng)變?cè)隽糠e分得到整個(gè)變要由每一瞬時(shí)的應(yīng)變?cè)?/p>

50、量積分得到整個(gè)變? 形過(guò)程的應(yīng)形過(guò)程的應(yīng)變?nèi)勘容^困難。而人們感興趣的又往往是應(yīng)變?nèi)?。變?nèi)勘容^困難。而人們感興趣的又往往是應(yīng)變?nèi)?。由于塑性?yīng)變的不可逆性，由于塑性應(yīng)變的不可逆性，? 應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系完全取決應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系完全取決于加載過(guò)程。只有對(duì)加載過(guò)程加以限制，才有可能尋于加載過(guò)程。只有對(duì)加載過(guò)程加以限制，才有可能尋求到應(yīng)力與全量求到應(yīng)力與全量? 應(yīng)變的統(tǒng)一規(guī)律。應(yīng)變的統(tǒng)一規(guī)律。 伊柳辛理論認(rèn)為，如果加載過(guò)程符合簡(jiǎn)單加載條伊柳辛理論認(rèn)為，如果加載過(guò)程符合簡(jiǎn)單加載條件，則應(yīng)力偏張量的各個(gè)分量與應(yīng)變偏張量件，則應(yīng)力偏張量的各個(gè)分量與應(yīng)變偏張量? 的各個(gè)分的各個(gè)分量成正比。量成正比。 材料成形

51、技術(shù)基礎(chǔ)第六節(jié)第六節(jié)? ?應(yīng)力狀態(tài)對(duì)塑性和變形抗力的影響應(yīng)力狀態(tài)對(duì)塑性和變形抗力的影響 塑性成形時(shí)，必須對(duì)金屬施加外力，稱(chēng)為塑性成形時(shí)，必須對(duì)金屬施加外力，稱(chēng)為變變形力形力；而金屬抵抗變形的力，則稱(chēng)為；而金屬抵抗變形的力，則稱(chēng)為變形抗變形抗? 力力，它們大小相等、方向相反。變形抗力反映了材料它們大小相等、方向相反。變形抗力反映了材料變形的難易程度。從工藝角度出發(fā)，總是希變形的難易程度。從工藝角度出發(fā)，總是希? 望變望變形金屬具有高的塑性，低的變形抗力。形金屬具有高的塑性，低的變形抗力。 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)一、應(yīng)力狀態(tài)對(duì)塑性的影響一、應(yīng)力狀態(tài)對(duì)塑性的影響應(yīng)力狀態(tài)對(duì)塑性的影響實(shí)際上是靜水應(yīng)力張量應(yīng)力

52、狀態(tài)對(duì)塑性的影響實(shí)際上是靜水應(yīng)力張量在起作用。其值越大，材料所受各向等拉作用在起作用。其值越大，材料所受各向等拉作用越強(qiáng)，塑性越差；反之越好。越強(qiáng)，塑性越差；反之越好。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)(1)拉應(yīng)力會(huì)促使晶間變形，加速晶界的破壞，而壓應(yīng)力則能拉應(yīng)力會(huì)促使晶間變形，加速晶界的破壞，而壓應(yīng)力則能阻止或阻止或? 減少晶間變形；隨著三向等壓作用的增強(qiáng)，晶間變形減少晶間變形；隨著三向等壓作用的增強(qiáng)，晶間變形愈加困難。愈加困難。(2)三向壓應(yīng)力有利于消除由于三向壓應(yīng)力有利于消除由于? 塑性變形所引起的損傷；而拉塑性變形所引起的損傷；而拉應(yīng)力則相反，會(huì)促使損傷的發(fā)展。應(yīng)力則相反，會(huì)促使損傷的發(fā)展。(3)三向壓

53、應(yīng)力能抑止金屬中原三向壓應(yīng)力能抑止金屬中原? 先存在的各種缺陷的發(fā)展，部先存在的各種缺陷的發(fā)展，部分或全部地消除其危害。分或全部地消除其危害。(4)三向壓應(yīng)力能抵消由于不均勻變形所三向壓應(yīng)力能抵消由于不均勻變形所? 引起的附加拉應(yīng)力，引起的附加拉應(yīng)力，從而防止裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展。從而防止裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展。? ? 因此，在塑性加工中，人們通過(guò)改變應(yīng)力狀態(tài)來(lái)提高金屬因此，在塑性加工中，人們通過(guò)改變應(yīng)力狀態(tài)來(lái)提高金屬塑性，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，并促塑性，以保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行，并促? 使工藝的進(jìn)步。使工藝的進(jìn)步。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)二、應(yīng)力狀態(tài)對(duì)變形抗力的影響二、應(yīng)力狀態(tài)對(duì)變形抗力的影響 塑性成形時(shí)的變形抗

54、力不僅取決于材料的性質(zhì)，塑性成形時(shí)的變形抗力不僅取決于材料的性質(zhì)，還與塑性成形時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。還與塑性成形時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第七章第七章?真實(shí)應(yīng)力真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線1、定義、定義?金屬在單向應(yīng)力狀態(tài)下真實(shí)應(yīng)力與應(yīng)變程度金屬在單向應(yīng)力狀態(tài)下真實(shí)應(yīng)力與應(yīng)變程度（應(yīng)變）之間的關(guān)系曲線。（應(yīng)變）之間的關(guān)系曲線。2、獲取方法、獲取方法?拉伸試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)3、意義、意義?材料的塑性行為，應(yīng)力材料的塑性行為，應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系和求解應(yīng)變關(guān)系和求解塑性成形問(wèn)題不可缺少的基本試驗(yàn)資料塑性成形問(wèn)題不可缺少的基本試驗(yàn)資料材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)拉伸試驗(yàn)繪制真實(shí)應(yīng)力拉伸試驗(yàn)繪制

55、真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線根據(jù)三種變形程度的三種表示方法，以真實(shí)根據(jù)三種變形程度的三種表示方法，以真實(shí)應(yīng)力應(yīng)力S（瞬時(shí)變形力除以該瞬時(shí)試樣的橫截面（瞬時(shí)變形力除以該瞬時(shí)試樣的橫截面積）為縱坐標(biāo)，以積）為縱坐標(biāo)，以、和和為橫坐標(biāo)，將拉為橫坐標(biāo)，將拉伸試驗(yàn)所得的結(jié)果進(jìn)行整理計(jì)算，即可繪制伸試驗(yàn)所得的結(jié)果進(jìn)行整理計(jì)算，即可繪制出真實(shí)應(yīng)力出真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)?很多金屬材料的真實(shí)應(yīng)力很多金屬材料的真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線應(yīng)變曲線可以簡(jiǎn)化成冪強(qiáng)化模型，即可以簡(jiǎn)化成冪強(qiáng)化模型，即式中，式中，B與材料有關(guān)的常數(shù)；與材料有關(guān)的常數(shù)；?n硬化指數(shù)硬化指數(shù)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)

56、硬化指數(shù)硬化指數(shù)n表征材料在變形過(guò)程中的加工硬化速表征材料在變形過(guò)程中的加工硬化速率，并反映材料在拉伸時(shí)的抗局部變形（失穩(wěn)）率，并反映材料在拉伸時(shí)的抗局部變形（失穩(wěn)）的能力。的能力。n值大的材料，其均勻拉伸變形的能力也大，這值大的材料，其均勻拉伸變形的能力也大，這對(duì)于拉伸為主的冷塑性成形是有利的。對(duì)于拉伸為主的冷塑性成形是有利的。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)?根據(jù)理論曲線必須通過(guò)實(shí)際曲線的失穩(wěn)對(duì)根據(jù)理論曲線必須通過(guò)實(shí)際曲線的失穩(wěn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)，以及使兩條曲線在失穩(wěn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的斜率應(yīng)點(diǎn)，以及使兩條曲線在失穩(wěn)對(duì)應(yīng)點(diǎn)處的斜率相等的條件，可以導(dǎo)出相等的條件，可以導(dǎo)出B和和n，即，即材料成形技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)在試樣的單向拉伸過(guò)程中，

57、任一變形瞬間的軸設(shè)在試樣的單向拉伸過(guò)程中，任一變形瞬間的軸向力為向力為F，試樣斷面積為，試樣斷面積為A，真實(shí)應(yīng)力為，真實(shí)應(yīng)力為S，則有，則有SFA設(shè)試樣的原始斷面積為設(shè)試樣的原始斷面積為A0，由于，由于l0A0=lA，可有，可有010lnlnAllA 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)0A Ae0FAe當(dāng)拉伸失穩(wěn)時(shí)，當(dāng)拉伸失穩(wěn)時(shí)，F(xiàn)有極大值，所以有極大值，所以dF=0，于是有，于是有0() 0dF A e de d 0dd 材料成形技術(shù)基礎(chǔ)記失穩(wěn)時(shí)，記失穩(wěn)時(shí)，S,bbS b|bdSd 設(shè)材料的真實(shí)應(yīng)力設(shè)材料的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線為應(yīng)變曲線為SnB 因此，拉伸失穩(wěn)時(shí)，可得因此，拉伸失穩(wěn)時(shí)，可得bn材料成形技術(shù)基礎(chǔ)0

58、01lll 10l1l10llnln(1)l材料成形技術(shù)基礎(chǔ)0 0b bA lA l0bb0A /Al /l在失穩(wěn)點(diǎn)有在失穩(wěn)點(diǎn)有b0bbAS Abb0bbb0bbS(A /A )(l /l )(1)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)材料成形技術(shù)基礎(chǔ)第八節(jié)第八節(jié)? ?金屬塑性成形中的摩擦金屬塑性成形中的摩擦 在塑性成形中，在在塑性成形中，在被加工金屬與工模具被加工金屬與工模具之間都之間都有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因而在接觸有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，因而在接觸? 表面表面之間便產(chǎn)生阻止切向運(yùn)動(dòng)的阻力，即之間便產(chǎn)生阻止切向運(yùn)動(dòng)的阻力，即(外外)摩擦摩擦。外。外摩擦力簡(jiǎn)稱(chēng)摩擦力，單位接觸面上的摩擦摩擦力簡(jiǎn)稱(chēng)摩擦

59、力，單位接觸面上的摩擦? 力稱(chēng)為摩力稱(chēng)為摩擦切應(yīng)力，其方向與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反，它阻礙了擦切應(yīng)力，其方向與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向相反，它阻礙了金屬質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)。金屬質(zhì)點(diǎn)的流動(dòng)。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)一、金屬塑性成形時(shí)摩擦的特點(diǎn)一、金屬塑性成形時(shí)摩擦的特點(diǎn)? ?(1)塑性成形中的摩擦總塑性成形中的摩擦總? 是是伴隨著變形金屬的流動(dòng)伴隨著變形金屬的流動(dòng)，在接觸面上各點(diǎn)的摩擦也不一樣。在接觸面上各點(diǎn)的摩擦也不一樣。 (2)塑性變形時(shí)作用在接觸表面上的塑性變形時(shí)作用在接觸表面上的單位單位? 壓力很大壓力很大，潤(rùn)滑劑容易被擠出。潤(rùn)滑劑容易被擠出。(3)塑性成形時(shí)是在塑性成形時(shí)是在高溫下進(jìn)行的高溫下進(jìn)行的。(4)在塑性成形過(guò)

60、程中，在塑性成形過(guò)程中，實(shí)際接觸面積實(shí)際接觸面積接近于名義接接近于名義接觸面積。觸面積。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)分析金屬塑性成形中的摩擦有哪些消極的分析金屬塑性成形中的摩擦有哪些消極的和積極的作用和積極的作用 有益有益的作用，可以利用摩擦阻力來(lái)控制金屬的作用，可以利用摩擦阻力來(lái)控制金屬? 流動(dòng)流動(dòng)方向。如，開(kāi)式模鍛時(shí)可利用飛邊橋部的摩擦力方向。如，開(kāi)式模鍛時(shí)可利用飛邊橋部的摩擦力來(lái)保證金屬充滿模膛；模鍛和軋制是依靠摩來(lái)保證金屬充滿模膛；模鍛和軋制是依靠摩? 擦力擦力使坯料咬人軋輥等。使坯料咬人軋輥等。材料成形技術(shù)基礎(chǔ)有害有害的的作用：的的作用：(1)改變了變形改變了變形? 體內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)，增大體內(nèi)應(yīng)力狀